本文關(guān)鍵詞：非接觸式汽車駕駛員心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：疲勞駕駛是引發(fā)交通事故的重要原因之一。不同于其它危險(xiǎn)駕駛,疲勞駕駛具有隱蔽性,不易檢測(cè),嚴(yán)重威脅了廣大駕駛員的人身安全。因此,研究如何防止疲勞駕駛,對(duì)于減少交通事故,保護(hù)駕駛員的人身安全具有重要意義。 駕駛疲勞作為一種復(fù)雜的生理現(xiàn)象,目前國(guó)際上還沒有公認(rèn)的有效檢測(cè)方法。研究表明,人體心電信號(hào)的多項(xiàng)指標(biāo)與人體的疲勞程度緊密相關(guān)。通過監(jiān)測(cè)駕駛員的心電信號(hào),便可以達(dá)到檢測(cè)疲勞駕駛的目的。然而,傳統(tǒng)心電檢測(cè)方法需要在被測(cè)對(duì)象的皮膚上粘貼電極,而駕駛環(huán)境的特殊性則不允許采用這種傳統(tǒng)檢測(cè)方法。如何在不影響駕駛安全的情況下,透過駕駛員所穿的衣服,對(duì)其心電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)而判斷其疲勞程度,一直是個(gè)難題。 本文基于一種新型的電容電極和普通接地電極,設(shè)計(jì)了一套汽車駕駛員心電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原型系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,電容電極由雙面PCB板制成,放置在駕駛座上,用作信號(hào)電極；接地電極由0.2mm厚的銅皮制成,安裝在方向盤左半圈外沿,與電路中的模擬地相連,在駕駛的過程中與駕駛員的左手直接接觸。這樣的電極配置方式,可以最大限度地減少駕駛員上半身的運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的干擾。駕駛員穿著普通的衣服正常駕駛,其心電信號(hào)通過電容電極的耦合作用傳輸?shù)角爸梅糯箅娐返妮斎攵?經(jīng)濾波放大電路處理后,得到幅值約為1V的心電信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器以1000Hz的采樣率對(duì)處理后的心電信號(hào)進(jìn)行采樣,得到數(shù)字化的心電信號(hào)。單片機(jī)將數(shù)字化的心電信號(hào)通過RS232串口通信電路傳送給上位機(jī)。在上位機(jī)中,開發(fā)了基于LabVIEW的心電數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)分別開展了實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)和汽車駕駛實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,該系統(tǒng)在功能上滿足了設(shè)計(jì)要求,具有一定的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。圖50幅,表0個(gè),參考文獻(xiàn)64篇。
【關(guān)鍵詞】：疲勞駕駛 電容電極 非接觸式心電檢測(cè) 駕駛疲勞檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 非接觸式心電檢測(cè)10-12
• 1.2.2 非接觸式心電檢測(cè)技術(shù)在汽車駕駛員心電檢測(cè)中的應(yīng)用12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排12-15
• 2 電容電極的設(shè)計(jì)15-22
• 2.1 皮膚-電極接觸界面15-16
• 2.2 電容電極的研究現(xiàn)狀16-17
• 2.3 本文設(shè)計(jì)的電容電極17-21
• 2.3.1 電容電極的物理結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3.2 電容電極的電路結(jié)構(gòu)18-19
• 2.3.3 電容電極的等效電路分析19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-39
• 3.1 硬件系統(tǒng)組成22-23
• 3.2 電源系統(tǒng)23-24
• 3.3 濾波及放大電路24-34
• 3.3.1 前置放大電路24-26
• 3.3.2 陷波器26-28
• 3.3.3 低通濾波器28-31
• 3.3.4 高通濾波器31-32
• 3.3.5 主放大器32-33
• 3.3.6 電平提升電路33-34
• 3.4 信號(hào)采樣及傳輸電路設(shè)計(jì)34-37
• 3.4.1 單片機(jī)主控系統(tǒng)34-35
• 3.4.2 信號(hào)采樣電路35
• 3.4.3 500KHz時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生電路35-36
• 3.4.4 電平反向電路36
• 3.4.5 串口通信電路36-37
• 3.5 整體硬件系統(tǒng)37-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-47
• 4.1 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)39-41
• 4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)41-46
• 4.2.1 汽車駕駛員心電監(jiān)測(cè)Ⅵ的前面板設(shè)計(jì)41-42
• 4.2.2 汽車駕駛員心電監(jiān)測(cè)Ⅵ的程序框圖設(shè)計(jì)42-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 5 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析47-53
• 5.1 實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)47-49
• 5.2 汽車駕駛實(shí)驗(yàn)49-52
• 5.3 結(jié)果討論52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 6 總結(jié)與展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：480494